型材冷锯区域设备的联锁保护

樊番

摘 要 冷锯是型、棒材轧制收集的重要设备。本文阐述了某钢厂中型材生产线的冷锯区域设备相应的联锁保护，能够有效避免误操作或误动作现象，杜绝设备安全事故的发生。

【关键词】型材 冷锯 连锁保护

1 引言

冷锯是型、棒材轧制收集的重要设备，其功能是实现轧件的定尺锯切。冷锯区域设备一般包括锯区辊道、冷锯、齐头挡板和定尺机，以及其他辅助设备等。锯区一般有多台冷锯用于锯切轧件，可根据需要锯切成不同定尺的成品材。

下面对某钢铁厂中型材生产线的冷锯区域设备进行阐述。该生产线共有三台冷锯包括1#锯、2#锯和固定锯，其中1#锯和2#锯可左右横移，固定锯作为基准点不做移动。齐头挡板能够上下升降，起到对齐钢材轧件，并和固定锯配合切头的作用。定尺机可左右移动，其内部挡板可上下升降，可与三台冷锯配合锯切所需要的定尺。锯区辊道为传送待锯切轧件使用，其为变频控制，可用于调整生产过程中所需的轧机运行速度。

冷锯区域设备不论自动控制还是手动控制，在锯切过程中，各设备之间要相互联动运行。为避免冷锯区域设备出现误操作或误动作现象发生设备安全事故，需要加入设备联锁保护。

2 冷锯区域设备联锁保护

2.1 冷锯退到位信号与锯区辊道联锁

冷锯锯切轧件过程中，辊道不可运行，否则可能会出现设备或人身事故。因此，需要加装冷锯退到位信号和锯区辊道的安全联锁，即冷锯后退到位信号出现处才允许锯区辊道运行。这样可以避免设备误操作或误动作引起的安全事故。

2.2 冷锯稀油润滑与冷锯运行及进退锯联锁

冷锯齿轮箱和锯片传动部分为稀油润滑，若润滑出现问题，可能导致齿轮箱和锯头部分烧损。将冷锯稀油润滑泵和稀油润滑压力信号与冷锯主电机联锁。在启动冷锯时中，若稀油润滑泵未启动或稀油润滑压力低于0.05MPa，冷锯无法进行启动；冷锯运行过程中，稀油润滑泵故障停止或冷锯稀油润滑压力低于0.05MPa，WINCC画面发出“稀油润滑泵故障”或“稀油润滑压力低”的报警，持续20秒后，冷锯主电机自动停止运行，并向进退锯比例阀发出“最高速度返回”信号。

2.3 冷锯锯切电流与冷锯进锯锯切联锁

在锯切过程中，冷锯锯切电流过大，甚至超多额定电流数倍，可能出现冷锯主电机或减速机烧损，锯片崩裂，甚至出现冷锯本体变形或掉落的设备事故，并且容易造成附近人员伤害，因此非常有必要加入冷锯锯切电流与冷锯进锯联锁保护功能。可设计为冷锯锯切电流超出电机额定电流的1.5倍，时间长达2秒，在WINCC画面上就会发出“锯片传动过载”的报警，并向运行的进退锯比例阀发出减少锯切速度20%的信号。如果仍大于1.5倍电机额定电流的过载持续时间超过5秒，向进退锯比例阀发出“最高速度返回”信号。

2.4 中压供水运行和冷锯锯切联锁

在锯切过程中，冷锯锯片是靠中压供水冷却，如果在锯切运行过程中出现冷锯冷却供水问题，锯片无法进行冷却，会损坏锯片甚至出现设备事故。因此，将中压泵和中压水供水压力与冷锯锯切进行联锁保护。若在锯切过程中，中压水压力过低或中压泵停止，WINCC画面发出报警信号，冷锯主电机停止运行，且进退锯比例阀发出“最高速度返回”信号。

2.5 1#锯和2#锯横移防撞联锁

在改尺平移过程中，尤其改为短小尺寸定尺时，1#冷锯和2#冷锯距离近，如果操作不当，经常引起1#冷锯水平移动链与2#冷锯锯身相撞，造成1#冷锯水平平移链和2#冷锯锯身损坏，不但能够正常改尺还损坏了设备，影响正常生产。

因此原因，在2#冷锯尾部设计安装冷锯拖链防装检测装置。冷锯拖链防装检测装置包括一台冷金属检测器和一套自制的到位检测装置组成，到位检测装置是两块铁板焊接在弹簧两侧，在内侧铁板的固定一个限位开关，当外侧铁板受到外力撞击时，内侧铁板会触及限位开关，这样可以起到限位保护作用。将此两开关量信号接入PLC中，并在程序中编制此两开关量相或，并与冷锯水平移动进行联锁。当其中两信号任何一信号进入时，1#冷锯不可向东移动，2#冷锯不可向西移动。在改尺过程中，若1#冷锯拖链与2#冷锯锯身过近时，冷金属检测器可检测到1#冷锯拖链，这样两台冷锯只能向相远离方向移动；若1#冷锯拖链与2#冷锯锯身过近时，而冷金属检测器未检测到1#冷锯拖链，1#冷锯拖链与2#冷锯锯身出现触碰，到位检测装置可起作用，使得二者不会出现严重撞击，起到了保护设备的作用。

2.6 横移移动改尺和冷锯运行及进退锯联锁

在横移移动冷锯进行改尺的过程中，严禁出现冷锯运行和冷锯进退动作，一旦出现此类误动作或误操作，将致使冷锯设备损坏。因此，需要将和横移移动改尺和冷鋸运行及进退锯进行联锁。当进行横移移动改尺过程中，不能进行冷锯运行及进退锯动作，同时在WINCC画面上显示“冷锯正在横移，禁止其他操作”提示。

2.7 拉料手、压料手与冷锯进退锯和锯区辊道的联锁

冷锯锯切轧件过程中，必须拉紧压实，否则可能出现产品质量问题，甚至设备或人身事故。因此，拉料手、压料手动作到位后，冷锯方可进行锯切动作。同样，拉料手、压料手拉紧压实动作后，锯区辊道禁止运行，否则，也可能出现产品质量或设备安全情况。

2.8 三台冷锯电机启动联锁

三台冷锯主电机额定功率为315kW，为4级电机，额定电流为578A。电机使用软启动启动，启动电流为电机额定电流的2～4倍。则可以计算每台电机的启动电流（按最高倍数计算）为4×578=2312（A）。

低压柜进线智能断路器极限短路分断整定值为4000A，若两台电机同时启动，则启动电流可达2×2312=4624（A），4624A>4000A，若三台电机同时启动，超出智能断路器动作电流更多。

因此，三台冷锯电机不能够同时启动，需要增加三台电机不能同时启动联锁保护。PLC编程两两使用异或门，再将相应输出结果串联接入相关冷锯启动程序中，即两台电机同时高电平输出时，无法启动运行；当两台电机为相异电平启动时，可以进行启动。

3 结论

冷锯区域设备加入相关设备联锁保护，能够有效避免误操作或误动作现象，杜绝设备安全事故的发生。